Определите массовую долю тетрагидроксоалюмината натрия в растворе, полученном при последовательном растворении в 220 мл воды 8,05г натрия и 8,1г алюминия.

Чтобы определить массовую долю тетрагидроксоалюмината натрия ($\text{Na[Al(OH)]}_4$) в растворе, нужно пройти через несколько этапов, включая расчёт молярных масс и уравнений реакций. Давайте подробно разберёмся, как это сделать.

Шаг 1: Расчёт количества вещества натрия ($\text{Na}$) и алюминия ($\text{Al}$)

1. Масса натрия ($\text{Na}$) дана: $8,05$ г.

   Молярная масса натрия $M_{\text{Na}} = 23$ г/моль.

   Количество вещества натрия:

   $$n(\text{Na}) = \frac{8,05 \text{ г}}{23 \text{ г/моль}} = 0,35 \text{ моль}$$

2. Масса алюминия ($\text{Al}$) дана: $8,1$ г.

   Молярная масса алюминия $M_{\text{Al}} = 27$ г/моль.

   Количество вещества алюминия:

   $$n(\text{Al}) = \frac{8,1 \text{ г}}{27 \text{ г/моль}} = 0,3 \text{ моль}$$

Шаг 2: Запись уравнений реакций

1. Реакция натрия с водой:

   $$2\text{Na} + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{NaOH} + \text{H}_2 \uparrow$$

   Здесь каждый моль натрия образует 1 моль $\text{NaOH}$.

   Поскольку у нас 0,35 моль натрия, это приведёт к образованию:

   $$0,35 \text{ моль } \text{NaOH}$$

2. Реакция алюминия с гидроксидом натрия (образование тетрагидроксоалюмината натрия):

   $$2\text{Al} + 2\text{NaOH} + 6\text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{Na[Al(OH)]}_4 + 3\text{H}_2 \uparrow$$

   Каждый моль алюминия образует 1 моль $\text{Na[Al(OH)]}_4$.

   У нас 0,3 моль алюминия, следовательно, образуется:

   $$0,3 \text{ моль } \text{Na[Al(OH)]}_4$$

Шаг 3: Определение массы тетрагидроксоалюмината натрия

Молярная масса $\text{Na[Al(OH)]}_4$ рассчитывается как:

Масса образовавшегося $\text{Na[Al(OH)]}_4$:

Шаг 4: Определение массы раствора

Общая масса раствора состоит из:

• массы воды (220 г, так как плотность воды примерно равна 1 г/мл);
• массы добавленного натрия и алюминия, которые полностью прореагировали, и их масса превратилась в продукты реакции, но добавляют к массе раствора.

Таким образом, масса раствора:

Шаг 5: Определение массовой доли тетрагидроксоалюмината натрия в растворе

Массовая доля $\text{Na[Al(OH)]}_4$ в растворе определяется по формуле:

Подставляем значения:

Ответ:

Массовая доля тетрагидроксоалюмината натрия в растворе составляет примерно $15\%$.